浅谈高速公路土石混填路基压实度的检测

浅谈高速公路土石混填路基压实度的检测

于亚强

浙江交基工程技术有限公司，浙江 杭州 310000

摘要：近年来，在社会经济的整体带动下，对于公路建设施工的关注和重视也越来越全面。特别是当前很多高速公路已经逐渐扩展到山区中，在这种形势下，务必要保证施工的整体质量，才能够保证现代人出行的基本安全。因此，在这种形势下，为了保证路基的整体质量以及其自身施工的整体使用寿命，在实践操作过程中，要对路基压实度进行检测，这样才能够保证路基自身的稳定性和安全性。在当前科学技术快速发展的影响下，路基压实度的检测方法也需要与时俱进，及时的对其进行优化和完善，将其自身的影响和作用充分发挥出来，这样才能够保证路基的整体质量。基于此，文章对高速公路土石混填路基压实度的检测方法进行了研究，以供参考。

关键词：土石混填路基；压实度检测；技术措施

1高速公路土石混填路基压实度检测的必要性分析

土石混填路基面在实际应用过程中，其自身会在某种程度上受到荷载作用变化，而出现变形的现象，在这种形势下，路基表面或者是体内孔隙率就会不断发生变化。在实际操作过程中，如果能够立即建立起路基孔隙率与荷载或者是变形之间的关系，并且根据实际情况，利用静载试验对路基表面位移的实际曲线问题进行测量的话，就能够直接对路基初始孔隙率进行确定。在这种形势下，路基的压实度就可以进行有效测定，并且能够保证测定结果的准确性和有效性。

2高速公路土石混填路基压实度检测方法

2.1密度法

密度检测法比较简便。该方法首先测量出压实体中取样的质量和体积，其次再由专业的技术人员依照测量的参数计算样品的密度，并估测压实体的密度，参照压实体中的含水量，进而计算出现场的干密度。较为常用的有灌水法。由于土石混合料中的物质粒径大、容易受到多种因素的影响，专业技术研究人员对此检测方法进行了调整。另外，核子密度仪法也是道路施工中常采用的间接测量现场干密度的方法。使用密度法测量时，需借助标定和对比试验掌握设备的相关参数，之后再利用相关公式进行计算，从而得出压实度。

2.2抗力检测法

土体的强度会随着不断地压实荷载而增强，荷载作用次数的增加也会提高弹性模量。弹性模量会随着荷载变化而越来越接近一个定值，塑性变形也会不断接近于0。鉴于此，在测量压实度时可采用如下两种方式。（1）弹性模量法。此方法首先要确定相应的测量点，不间断地测量这些点在两次加卸载后的回弹模量，随后比照鉴定标准，从而得出压实度。（2）塑性变形法，也可称之为沉降差法。使用该方法测量压实度需借助于精密水准仪。在碾压填方土体之前，测量人员需要选择一块比较平整的土体，在上边放置好方格网，标定好各个测量点，再碾压土体。用精密水准仪测量出每次碾压之后各个测点的高程，并将数据记录在册，若碾压前后得到的沉降差符合相关的规定标准，即可停止碾压。

2.3灌砂法

灌砂法是指用经过标定后的标准灌砂工具，通过等量体积的砂来计算与填料的试验室最大理论密度的比值，来反应压实效果的一种检测方法。因该方法使用方便，测量准确，被广泛的使用在工程检测中。但灌砂法也有一定的限制条件，《公路土工试验规程》中对灌砂法的检测范围给了规定：试样的最大粒径不大于１５ｍｍ，厚度为１５０～２００ｍｍ，当粒径大于１５０ｍｍ时，就需采用其他检测方法进行检测。灌砂法检测有以下几个注意点：（1）进行现场检测之前，必须先对使用的标准砂（量砂）进行密度标定工作，以保证检测结果的准确性。（2）开凿出来的试样（土样）装入预先准备好的容器或者塑料袋中，及时称取土样质量，避免水分损失。（3）量砂注入试洞，直至砂桶的砂不在流动时，关闭开关。

2.4灌水法

根据《公路土工试验规程》，本试验方法适用于检测粗粒土和巨粒土的压实效果，基本原理同灌砂法相似，但需要注意的以下几点：（1）基板固定后，要用塑料膜沿基板内壁及地表紧贴铺好，避免渗水。（2）水从基板上方缓缓注入，注水到水面基本平平，不外溢，及时关闭阀门。（3）将塑料薄膜沿坑底、坑壁紧密相贴地铺好。在往薄膜形成的袋内注水时，牵住薄膜的某一部位，一边拉、松，一边注水，以使薄膜与坑壁内的空气得以排出，从而提高薄膜与坑壁的密贴程度，能够准确反映试坑体积。

3土石混填路基压实度检测方法的实际应用

3.1静力贯入路基荷载传递机制

土石混填路基是由土石颗粒和孔隙组成的散体孔隙介质，其自身的抗拉强度非常弱，甚至在某种程度上是不具备抗拉强度的。因此，在表面静力贯入的作用和影响下，路基自身的荷载传递机制与一般连续固体材料之间存在不同。在实际操作过程中，其自身主要表现在静力贯入荷载产生的影响范围不同，静离贯入荷载自身的作用，对于散体孔隙介质来说，其自身会产生出来的影响范围也大不相同。一般来说，固体材料要与实际情况之间具有一定的差异性，并且要小很多。因此，相关学者在对这种方法进行研究的时候，对垂直与路基表面的荷载作用下散体介质内部应力传递规律进行了相对应的分析和研究。根据研究结果可以看出，表面荷载作用的影响下，其自身的散体孔隙介质应力传递范围应当是以载荷作用线为对称轴的圆锥体，这一研究结果为静力贯入路基的应力分析提供了切实有效的依据支持。

3.2抗力检测法的实际应用

在实际操作过程中，利用弹性模量法来对路基压实度进行检测，同样具有一定的优势和劣势。首先，利用这种方法在检测过程中，能够保证测定的指标与变形特性进行的有效联系，与此同时，由于其自身的荷载量比较大，所以影响的范围也比较广，在一定程度上能够对真实的情况进行反馈。另外，就是这种方法在实际应用过程中，不会对土体结构造成损坏影响。但是这种方法在实践操作过程中，同样具有一定的缺点，那就是两次回弹模量比值很难对压实的实际质量是否与路基具体使用要求相匹配进行分析，两者之间在弹性模量上具有一定的差异性。另外，如果当路基比较软弱的时候，其自身反馈出来的信息大多数都是原地基的情况，而不是经过填料之后的压实情况。

3.3沉降观测试验总结

施工中压实度主要由试验确定的碾压遍数来控制，要求现场严格按照规定的碾压遍数碾压。当土石混合填料来自不同采料场，其岩性、土石混合比例相差较大或施工工艺有明显变化时，应重新验证空隙率与灌水法，并确定相应的碾压遍数。在检验方法中，灌水法、沉降差法均可作为土石混填类路基的检测手段，推荐大面积施工使用沉降差法检测，个别有质疑地段，采用灌水法检验。在大面积施工中，本检测方法可实施性强，对改进工程质量有明显作用。基于土石混填路基的试验研究，通过试验检测效果分析，得出以下结论。（１）对于含石率大于３０％的土石混填路基，可以采用沉降观测法进行其压实度的检测。（２）在土石混填路基填筑过程中，采用沉降观测法进行过程质量控制，可有效提高施工质量。（３）在土石混填路基填筑过程中，对压实机械、摊铺厚度、含水量等进行有效控制，是保证施工质量的关键。

结语

综上所述，随着我国经济的高速发展，高速公路的通车里程也位居世界第一，如果建设的质量得不到保证，不仅使国家的经济蒙受重大损失，还会危及人民生命的安全，在社会上造成恶劣影响。而高速公路路基的质量最直接的影响到了高速公路的质量和寿命。因此，要保证路基的质量可以从路基的填料和施工工艺上进行控制，选择合适的路基填料、合格的施工队伍和先进的施工工艺，进而促进高速公路建设质量的进一步提升。

参考文献：

［１］曹文贵，胡天浩，罗宏，等．土石混填路基压实度检测新方法探讨［Ｊ］．湖南大学学报（自然科学版），2019，（２）

［２］罗宏，赵明华，曹文贵，等．基于静载试验的土石混填路基压实度检测新方法［Ｊ］．岩石力学与工程学报，2019，（２）